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1、一、工程概况1.建筑概况南昌轨道交通指挥中心，总建筑面积143681 m2。地下3 层，地上24 层。地上建筑面积143681 ，共24 层。主要功能有办公室、商业、餐饮、电影院指挥中心。地下建筑面积31049 ，主要为地下商场及地下车位。本项目的空调负荷，考虑同时使用系数，夏季设计日尖峰冷负荷为19256KW，热负荷估算为7973KW。其具体功能分布如下所示：本项目冷负荷功能 面积 冷指标w商业 56960 180餐饮 9407 250电影院 5119 200指挥中心 9877 180办公室 18987 120地下商业 10473 150总计 19256kw本项目热负荷功能 面积 热指标w商
2、业 56960 80餐饮 9407 120电影院 5119 110指挥中心 9877 40办公室 18987 70总计 7973kw2.空调负荷分布结合本工程的特点及当地地区的气象条件，该工程的逐时负荷分布情况如下图：夏季空调逐时负荷：冬季空调逐时负荷：从上图中，可以看出该建筑物的负荷特点：1) 全天逐时不均匀性：全天的气温每小时均不同，夏季下午 13：0014：00 气温较高，冷负荷也达到最大；冬季上午9：0010：00 气温较低，热负荷也达到最大；而夜间冷热负荷需求小，。2) 全年逐日不均匀性：每天的冷热负荷不相同，设计日的天数占整个使用空调天数的比例很小，不到15% ；50%负荷的时间占
3、50%左右。二、地（水）源热泵中央空调系统方案的特点目前所使用的地（水）源热泵中央空调形式种类比较多。根据选用的供应冷源的形式，主要有如下几种：井水源热泵系统、地埋管热泵系统、江水源热泵系统等。由于不同种类的机组具有其不同的特性，因此在市场上均有使用，主要是根据建筑及当地的具体情况进行选择。现简单分析一下井水源热泵系统、地埋管热泵系统、江水源热泵系统的特点。1.地（水）源热泵系统的原理及特点水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。地球表面浅层水源如深度在1
4、000 米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。由水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源，所以其具有以下优点：1.1 可再生能源利用技术地（水）源热泵是具备了利用地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的集热器，收集
5、了47的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500 倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散地相对地均衡。这使得利用储存于其中地近乎无限地或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源地一种技术。1.2 便于计量和收费空调用电负荷在用户位置，因此便于空调的计量与收费。这对于用户合理使用空调系统，节约空调系统的能耗，公平、公正、公开地摊派空调运行管理是很有利的。1.3 运行安全可靠水源热泵机组的空调系统是可以基本保证全年按用户的需要开启空调系统，特别是春秋空调过渡季节均能运行，也就相当于四管制空调系统
6、。一般，水源热泵供、回水的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。夏季水体作为空调的冷源，冬季作为空调的热源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。1.4 高效节能水源热泵机组可利用的环境水体温度冬季为1222，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为1835，水体温度比环境温度低，所以制冷的冷凝温度降低，机组效率提高。1.5 灵活应用有的建筑物内，特别在过渡季节，部分区域需要供冷，部分区域需要供热，水源热泵可以同时供冷和供热，可以实现建筑内冷热量的转移和平衡
7、，从而系统少用能源。2.适合本工程的地（水）源热泵系统方案水地源空调以其卓越的节能环保特点得到了广泛认可，06 年我国科技部把建筑节能作为十一五科技支撑计划项目，其中课题六为水地源热泵应用技术，07 年“两会”已把全面推进节能环保技术的应用作为会议重要议题之一。在短短几年间，水地源热泵中央空调在大中城市的发展如火如荼，特别是在北京、山东、长三角等经济发达区域，已经成为节能环保高档空调系统的象征。目前正快速向中、西部地区发展，各地纷纷建立水地源空调示范工程，政府也积极鼓励企事业单位选用水地源热泵空调。当前，气候变暖严重威胁到人类的可持续发展，应对气候变化已成为全球面临的重大挑战。气候变化的原因除
8、了自然因素外，同人类的活动，特别是同使用化石燃料、排放二氧化碳的程度密切相关。节能必然成为衡量未来建筑品质的必要指标，“低碳排放”的概念正受到环保行业、学术研究机构的普遍重视，南昌轨道交通指挥中心，其建筑应该采用 “节能减排”，“低碳排放”等先进技术。中央空调系统作为建筑耗电最大的一个设备，其节能减排的的必要性应该首当其冲的。根据中国节能技术政策大纲3.3.4 发展地热源、水源、空气源热泵技术和污水源热泵技术及国务院文件（国发（2008）23 号）节能技术推荐采用水地源热泵与蓄冰技术。另外根据所提供的图纸，红线内面积为13838 ，地下室外轮廓面积为10094 ，实际可用面积只有3744 ，如
9、果按4 米间距打埋管井约250 口左右 。而根据夏季负荷，埋管井应打2150 口；根据冬季负荷，埋管井应打518 口。实际可打井数都远远不能负荷需要。并且埋管的初投资也相对比其他水源热泵系统高（按指挥中心的面积计算，需增加初投资500万左右），故本项目不应采用地埋管热泵系统。江水源热泵系统要从赣江取水源引至指挥中心大楼，由于赣江离指挥中心直线距离约1300米左右，且DN800的水管要连接赣江，无论从地上还是地下铺设都难度非常大，投资费用高，且能耗增加，故也不宜采用江水源热泵系统。因此，结合本工程建筑的特性及基于以上中央空调系统的分析比较，建议本工程夏季供冷采用空调效率较高且运行费用低的井水源热
10、泵+常规冷水机组+电锅炉中央空调系统 进行考虑，根据多年的经验对本工程的具体情况做如下的方案，同时做出与常规电制冷空调系统的经济性，可行性的比较，以供参考。三、水源热泵 +电锅炉系统配置说明及控制策略1.井水源的技术要求及满足负荷该项目冷热负荷都较大，而且冷负荷是热负荷的两倍还要多，若根据夏季负荷确定打井数需15 口抽水井（井数供回温差11，每口井80m/h 的流量。）若根据冬季负荷确定打井数需6 口抽水井（井数供回温差11，每口井80m/h 的流量。）而依据提供的图纸在可以用的区域只能打7 口井，暂定3 抽4 回（具体情况应根据地质勘探报告深化设计）。根据抽水量来确定热泵机组的容量。选用2
11、台制冷量为1371KW的水源热泵机组，与离心机组或双况机组、蓄冰装置一起满足夏季和冬季空调的需求。夏季：在空调设计日的白天，热泵机组和离心机组以空调工况运行制冷来满足部分冷负荷的需要。冬季：采用水源热泵机组直接供热，解决冬季采暖。考虑到在设计日的时间内热负荷高，热泵不能满足采暖需求，另外配置电锅炉，参与供热热的形式来满足部分负荷。1.4 水井水井的设计应按照科学的凿井方法，由业主确定的水井位置，先作地质物探，再打样孔，然后对样孔做出电测并绘制出水文地质图。根据统一的意见，再扩孔、下管、成井。根据地质情况不同，可能采用的成井有两种：1、同井抽、回灌井；2、抽、回灌互换井；同井抽、回灌井的特点是：
12、大口径，多路加压回水，多次换热，无移沙，无污染，同井抽灌，一井两用。在富水层地质结构的地区可采用此技术，减少打井投资的配套投资。但有地质条件的限制，如在沙层或黏土层较深时容易产生短路、坍塌等现象。根据已经提供的地质勘测资料，采用抽回灌互换井。配置二台水源热泵机组采用11度温差，需要的总抽水量为240m3/h，按我司在江西类似地区相关项目及考虑余量，建议单井抽水量为80m3/h，因此抽水井为3 口，回灌井为4 口，共7 口井。2.本工程空调系统的自控功能2.1 综述自控装置与系统是组成中央空调系统的关键部分，自控设备均工作在条件相对恶劣的环境中，电动阀、传感元件均需在低温或高温下工作，为保证系统
13、的可靠工作，自控装置采用国际著名公司的原装进口产品。现场控制系统（下位机）核心选用工业级的西门子可编程序控制器（PLC）与触摸屏，下位机和触摸屏在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示，满足系统全自动优化运行所要求的全部功能。自控设备与器件包括：传感检测元件、执行器（电动阀）、系统控制柜、工控机等。整个系统以下位机的工业级可编程序控制器为核心，实现自动化控制。4.2 系统的其它监控功能1).根据负荷预测软件对第二天的逐时负荷进行预测，再由优化控制软件确定第二天系统每个时段的运行模式，自控系统具备根据时间和需要对各运行模式的自动转换功能：冬季供暖时，热泵主机根据大楼的负荷变化需求，自动切换阀门
14、，开启或卸载机组来进行供暖。当热泵供热不足时，蓄热槽再放热供热。2).控制系统按编排的时间顺序，结合负荷预测软件，控制制冷主机、及外围设备的启停的数量及监视各设备之工作状况与运行参数，如：热泵主机启停、状态、故障报警制冷剂泄露报警热泵主机运行参数、工况转换热泵主机工况转换、缺水保护热泵主机供/回水温度、压力遥测、显示冷热水泵启停、状态、故障报警潜热水泵启停、状态、故障报警压差旁通管的压差测量与显示供/回水温度、压差遥测、显示板式换热器侧进出口温度、显示冷、热水回水流量、显示电动阀开关、调节与阀位显示3).控制系统对一些需要的监测点进行整年趋势记录，控制系统可将整年的负荷情况(包括每天的最大负荷
15、和全日总负荷)和设备运转时间以表格和图表记录下来，供使用者掌握，所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。4).控制系统配置灵活的手动/自动转换功能。5)优化控制夏季供冷时，根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录、自动选择主机优先，节约运行费用。冬季供热时，根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录，在满足末端负荷的前提下，自动控制热泵机组的起停。6)全自动运行系统可脱离上位机工作，根据时间表，自动进行制冰和控制系统运行、工况转换，对系统故障进行自动诊断，并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。7)节假日设定空调系统根据时间表自动运行；同时可预先设置节假
16、日，使系统在节假日对不需要供应空调的系统停止供冷。8)下位机操作功能人机对话操作人员可通过触摸面板进行人机对话，操作界面完全中文化，具有提示、帮助、参数设置、密匙设置、故障查询、历史记录等功能。系统设置操作口令设置 记录溢出处理运行设置 运行时间表设置自动/手动/测试选择 节假日设置冷热水出水（回水）温度设置 热泵主机出水温度设置 故障记录主机故障水泵系统故障历史记录:系统负荷控制策略自动根据室外温度、系统运行记录自动选择运行策略手动人为设置系统运行策略系统参数：显示系统运行工况及各节点参数 冷冻水流量运行工况 设备运转情况末端负荷板换冷冻水侧进出口温度 阀门开度末端负荷变化曲线 等等运行记录
17、各工况运行时间段记录3.采暖系统采用水源热泵机组直供，解决冬季采暖的需求。配置的水源热泵机组，单台的制热量为1518KW，大楼所需的尖峰负荷为7923KW，在个别极端天气时两台主机全开，不足部分由锅炉和蓄热槽放热满足；其他时间开一台或两台水源热泵就能够解决大楼的冬季采暖。由于采暖运行比较简单，因此不再详细叙述。四、各系统经济性能分析与比较1.各系统初投资、运行费用的比较序号井水源热泵系统江水源热泵系统地埋管热泵系统常规冷水机组+锅炉系统1空调面积约12万平米约12万平米约12万平米约12万平米2夏季总冷负荷约19000KW约19000KW约19000KW约19000KW3冬季总热负荷约8000
18、KW约8000KW约8000KW约8000KW4初投资（万元）436005系统运行费用（万元/年）4805005207506投资回收期（年）2.63.25.207优点1、地下水温稳定，制冷、制热能效比高。 2、初投资相对不高，投资回收期短。 3、符合国家再生能源补贴政策。1、取水量大，江水的取水量能满足指挥中心100%的冷负荷。 2、制冷工况效率高。 3、符合国家再生能源补贴政策。1、土壤源做为冷、热源比较稳定，对自然环境不会产生破坏。 2、制冷工况效率高。 3、符合国家再生能源补贴政策。1、初投资小。 2、操作简单，维护费用低。8缺点1、地下水回灌率达到100%比较难。2、指挥中心的地下水取
19、水量不能满足整个大楼的100%冷负荷。3、需要水利部门审批，办理取水证。1、指挥中心大楼离江水取水点距离远，费用高，地下、地面铺设管道都非常难。2、制热工况时在恶劣天气状况下效率低。3、需要水利、水上运输部门审批。1、初投资大。2、制冷、制热需要解决平衡。3、制热效率低。 4、地埋管道损坏不易维修。 5、指挥中心的埋管量不能满足整个大楼的100%冷负荷。1、不符合国家节能政策。2、配电量大。3、运行费用高。2.结 论由以上经济分析可以看出：（1）采用井水源热泵+电锅炉蓄热系统综合初投资比常规的冷水机组+锅炉系统高约700 万元，年运行费用为低约270 万元，节约运行费用最多，2.6 年的时间即
20、可收回成本，投资回收期最短，长期的综合效益非常显著；（2）水源热泵+电锅炉蓄热中央空调系统运行经济、可靠、控制灵活，维护相对简单，费用相对较低；（3）水源热泵系统是国家鼓励采用的节能环保技术，是可行选择。日前，国家财政部、建设部发文关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见以及可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法，明确指出“十一五”期间，可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为25%以上，到2020 年，可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为50%以上，这为我国水地源热泵的发展提供了良好的环境和强劲的动力。中国又在近年加大对蓄能技术的推广力度，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价,推出了
21、一系列的上蓄能空调后的电力优惠政策，南昌中航国际双子塔83280 、江西地矿科研中心2.4 万, 江中紫禁城等大型建筑采用的就是井水源热泵空调系统。使用清洁的电能和地下免费的可再生能源，既为系统提供了稳定的冷、热源，又解决了燃煤的污染问题和燃油、燃气的高能耗问题。不但符合国家的环保政策，也符合用户的根本利益。故本工程推荐水源热泵+电锅炉空调系统。五、本空调系统末端形式优化建议为达到良好的室内空气品质和满足功能要求及节省运行费用，另提出办公楼采用高品质的大温差低温送风变风量空调系统，商业、餐饮、影院采用大温差供水空调系统供参考。南昌轨道交通指挥中心大楼项目建成后将是充分体现现代化办公楼功能特点与
22、应用需求的公用设施建筑。办公部分选用变风量低温送风空调系统，空调设备、空调工程、空调控制系统的投资，都将高于常见的“风机盘管加新风”模式的中央空调系统，但该系统完全能满足投资者对于达到高效节能的大楼空调运行模式和舒适健康的室内环境的要求和期望；商场、餐饮、影院等区域考虑项目的整体投资及该功能区所需空调的品质，选用常温定风量送风空调系统是最适宜的末端形式。同时，为节省水泵功率、减小水管管径，整个大楼采用大温差供水来降低初投资及运行费。7.1 空气调节末端形式的选择低温送风系统的一般送风温度为49，这样低的送风温度必须借助于蓄冰系统的14低温冷冻水或载冷剂。将低温送风技术和冰蓄冷技术相结合，可进一
23、步减少空调系统的运行费用，降低一次性投资，提高空调品质，改善蓄冷空调系统的整体效能。相对于常规空调系统而言，低温送风系统具有以下主要特点：1） 提高了室内空气品质，改善热舒适度低温送风系统除湿量大，可保持空调区域3545的相对湿度。人的感觉不仅跟温度有关，而且跟湿度有关，相对湿度降低15和干球温度降低1给人的热舒适感是相同的，在相对湿度较低的空气环境中，人感到更凉快更舒适。2）降低了机械系统的造价低温送风系统的一次风温度低，冷冻水的供回温差较常规空调系统大，送风量和冷冻水流量显著减少，相应的水泵、风机容量和风管、水管尺寸均可相应减小，从而降低一次性投资。3）节省了建筑空间低温送风系统送风温度低
24、，送风温差大，组合式空调机风量小，设备占地小，风管尺寸较小，提高了层高，节省了建筑空间。4）降低了风机和水泵的运行能耗低温送风系统和常规空调系统相比，风机和水泵的能耗可降低3040。低温送风系统一般采用全空气系统，由于变风量系统能进行区域个别控制、具有良好的节能性，而且通过变风量末端装置的选择可调节送风温度。因此，最常规的配置是低温送风系统与变风量系统相结合。变风量（VAV）空调系统是一种通过改变送风量来满足室内负荷变化的空调系统。60 年代起源于美国，该系统可满足用户对室内空气品质的良好要求，广泛用于写字楼、医院、图书馆和体育馆等各类建筑。变风量空调系统具有以下特点：1） 节能：主要体现在三
25、点： 在同一系统中不同房间的负荷一般不能同时达到最大值，故变风量（VAV）系统的总送风量应按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算，通常总送风量只占定风量系统的7090%。因此，变风量（VAV）系统的空调机组尺寸可减少，投资可下降，同时系统装机容量减少，运行费用降低。 变风量（VAV）系统采用变频调速，减少了空调机组运行能耗。由于空调系统在全年实际运行的大部分时间内处于部分负荷状态，采用变频控制可使风机在大多数情况下均在中低转速下运行。 变风量（VAV）系统在过渡季可直接利用全新风或新回风混合供冷，以新风为冷源，降低制冷主机的运行费用。2
26、）无凝结水害：变风量（VAV）系统作为全空气系统，可避免风机盘管系统因产生冷凝水造成滴漏而污染吊顶，也不存在细菌滋生问题。3）系统灵活性好：用户可按自己的使用要求进行二次分割，风口位置可通过软管任意连接，对房间的灵活分割有利。4）实现分区控制：能实现各区域的灵活控制，可以根据负荷变化或个人的要求自行设置环境温度，与一般的定风量空调系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现各区域温度的独立控制。5）提高楼宇智能化水平：采用变风量末端装置可实现各末端联网控制，并与BA 系统连接，进行系统实时监测。因此，冰蓄冷+低温送风+变风量空调系统的空调模式可进一步减少空调系统的运行费用，降低一次性投资，提高
27、空调品质，以改善储冷空调系统的整体效能。根据项目的特点和功能要求，本方案采用二种不同的空调模式： 低温送风变风量空调系统：办公室区域的冷冻水经过低区板式换热器一次换热，供回水温度为5/13，末端空调系统送风温度为7.5低温送风系统。在水侧采用大温差可以降低水流量节约水泵运行费用，而且可以时利用冰蓄冷机房提供的低温冷源；末端采用低温送风变风量系统，末端组合式空调机风量大大减少，设备体积比常规空调机小，可解决空调机房较小的，设备放不下的问题。末端风管尺寸减小，可提高层高，提高办公空间的舒适性。 水侧大温差常规送风定风量空调系统：空调机组设计冷冻水供回水温度为5/13，送风温度为约1315的常规送风
28、系统；空调机组送出的冷风通过普通金属散流器直接送入室内。该系统服务于商业、餐厅和电影院等大开间区域，在水侧采用大温差可以降低水流量节约水泵运行费用，而且可以时利用冰蓄冷机房提供的低温冷源，而不需另设单独的水系统；同时因是大开间系统，不需区域温度的个别控制，因此不设变风量末端装置以节约投资，而是采用定风量运行方式；风侧若采用降低送风温度即采用低温送风系统，可以降低系统送风量，但若不采用末端装置，而是直接通过散流器送风方式，需采用专用的低温风口以防止结露现象的发生，但目前低温风口的价格较贵，因此综合考虑各方面的因素，建议采用常规送风方式。7.2、变量末端装置的原理及特点1）、按控制方式选择变风量末
29、端装置变风量末端装置按照控制方式有压力有关型和压力无关型两种。所谓压力有关型是风阀的执行机构直接由房间温度控制器来控制，如图1 所示；图1 压力有关型控制框图所谓压力无关型是指阀门的执行机构由风量控制器来控制，而风量控制器由房间温度控制器来控制，如图2 所示。图2 压力无关型控制框图在控制方式的选择上，压力无关特性可以减缓室内温度的波动，因为采用该控制方式，风道上的静压变化而引起的风量变化，都会被压差传感器或风速传感器实时测出，并与设定风量值进行比较，调节风阀作出补偿，无须待房间温度变化后再调节风阀。2）、按结构形式选择变风量末端装置变风量末端装置按结构形式分一般有单风道型、风机串联型、风机并
30、联型三种，这三种末端装置各具特点。单风道型单风道型由箱体、风阀及控制元件组成，根据室温偏差调节风阀的开度改变一次风量的大小来满足负荷变化，因不带二次回风，用于无热负荷的空调内区系统，由于送风温度比较低，送风口采用了露点温度较低的低温风口。风机串联型风机串联型变风量末端自带风机，风机与一次风形成串联状态，风机风量始终大于一次风量，形成二次回风。因吸入二次回风，有效提高了送风温度，采用这种方法，在变风量末端下游，空调系统与常规系统是等效的。送风口可选用常规送风散流器或条缝形送风口，在工程的大厅、走廊等人流量大、要求有较好气流组织的场所采用这种末端装置。风机并联型风机并联型变风量末端的风机与一次风形
31、成并联状态，供冷时风机不运行，只在供暖时启动风机吸取二次回风。双风机并联VAV双风机并联型变风量末端装置采用风机吸取来自组合式空调器处理后的冷风或热风并送至空调区域。当测量的室内实际温度与设定温度发生偏差时，控制器无级调节风机的风量，直至消除室内温度偏差。其特点为： 节能根据负荷变化无级调节风机风量，实现快速响应，室温波动小，且随着风量的减少，电机功率也随之降低，节能效果显著； 变风量末端一次风入口的电动风阀的特点和控制变风量末端装置自带一次风入口的电动开关风阀，且随末端开启而自动开启，末端关闭而自动关闭，确保末端关闭时切断冷空气流，节约运行费用。7.3、本末端系统经济分析7.3.1 初投资比
32、较通过计算每一万平米，变风量低温送风系统与常规定风量系统相比，风量减少，从而风管投资减少20%，但风口投资将上升；同时整个大楼采用大温差供水，水管投资比常规系统将节省25%。综合考虑整个项目，变风量末端价格是常规末端价格的1.5 倍左右。7.3.2 运行费用比较采用大温差供水系统，水泵流量、功率、用电量较常温5温差供水，都将大幅度下降；采用变风量低温送风系统时，末端风机的用电量将降低。所以本系统采用了大温差变风量低温送风系统的运行费用较常规末端节省20%30%。经经济技术分析，办公楼末端采用大温差变风量低温送风系统虽然会提高一定的初投资，但空调品质得到很大的提升，运行费用也会降低；对空调品质要
33、求不高的商业、餐饮、影院采用大温差常温送风系统既能满足该功能区域对空调品质的要求，运行费用也能相应降低。综合考虑本项目办公楼采用大温差变风量低温送风系统，商业、餐饮、影院采用大温差常温送风系统是最经济合理的末端形式。六. 本工程空调系统计费功能介绍1） 功能描述具有空调计费功能，对总累计消耗量、月累计消耗量、供回水温度及流量计量。计费仪表兼具有计费及换热站设备控制功能，如欠费后自动关断供水阀门、自动调节换热站供水流量、自动检测换热站过滤器是否堵塞及设备故障报警等功能。具有现场显示和网络通讯功能，区域供冷换热站的计费系统联入冷站监控系统局域网，由冷站控制室集中监控管理。具有数据查询包括日用量和月
34、用量查询和用户资料查询，可以显示选定某段时间的数据按每栋进行查询，当大楼欠费时可以通过控制室进行远程控制，将对应的冷源自动关闭，方便物业管理。2） 计量控制原理根据系统中流量传感器信号和配对温度传感器检测的供回水温度信号，以及水流经的时间计算并显示该系统所释放或吸收的热量。热量以累计形式显示，单位kWh，分辩力0.0011kWh（由管道DN 确定）。Q=0 qvh d/（3.6103）式中：Q在水流经的时间段内释放或吸收的热量 kWhqv流经热量表的水的体积流量 m3/h流经热量表的水的密度 kg/ m3h在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差 kJ/kg水流经的时间 h实际计算应用数学模
35、型以分钟作为单位时间，计算每分钟的释放或吸收的热量Qn（n=1、2、3），则在水流经的时间段内释放或吸收的热量Q1 等于Qn。Q = n q0h /（3.6103）式中：n在水流经的时间段内热量表积算器接收流量计输出的脉冲数或mAh 值。q0脉冲当量，流量计每一脉冲的体积流量（m3/脉冲）或m3/mAhn q0 热量表积算器的累积体积流量 m3 ，即每分钟的体积流量，具体算法：每分钟采样200 次体积流量，求平均值。3） 收费方式采用高精度的冷热量计量表计量各用户空调使用量，根据用户消耗的冷热量和售冷单价进行收费。售冷单价取决于成本、税费和利润。成本主要有以下几个方面：（1） 运行成本：水费、
36、电费（2） 折旧费：设备折旧、土建折旧（3） 维修、维护成本：维修、保养、大型部件更换（4） 管理成本：人工、管理费用、经营费用（5） 财务费用：贷款利息4） 性能描述随着时代的不断进步和科技的发展，建筑物的智能化管理变得越来越重要。在建筑物消耗的能源中空调占70%左右，这一大部分的能源为哪些用户所用、每个用户用了多少、应向每个用户征收多少费用、整个大楼的空调费用和空调的利用率是每个楼宇管理者最为关心的问题。冷热量计量系统以其数据实时采集、计量准确、操作简 .、可靠性高、无须 人工维 .等优点迅速获得了楼宇管理者的青睐。数据实时采集：通过传感器实时采集温度和流量，并且实时显示，使管理人员随时了
37、解计量情况。温度同步计量：根据水系统特性，空调水系统的温差计算时考虑水流影响，减小温度同步因素带来的检测误差。参数修正：参数可随时修正，并将对超出范围的检测适时报警。计量准确：整套系统检测器件和核心器件均采用高精度的进口元器件。根据水在不同温度下的密度和热焓值，采用焓值计算方法，计量空调冷量消耗。操作简单：界面友好，人机对话方便，参数设置、参数读取直观，明了。无须人工维护：整套系统全自动运行，无须人工干预，减少操作、维修、管理工作人员及费用。系统统一完整，方便实施：由于冷站的现场控制总线采用了总线技术，直接将冷热量计费仪通过总线网络集成在中央控制室。冷热量计量及控制系统结构：每台计费仪由前端仪
38、表、数据采集器和系统管理级三部分组成，可显示设备装设位置，可对任意用户进行查询。冷热量计费的采集器连接到冷站监控系统的现场总线，计量单元采用光纤作为传输介质，冷站主控系统通过总线监视换热站的冷热量计量，监控换热站设备。冷热量计量表硬件简述：1、冷热量计量表由热量表积算器，配对温度传感器和流量传感器三部分组成。热量表积算器又称热能表计算器，用于接收流量传感器和配对温度传感器的信号，并进行计算、累积、存储和显示热交换回路中吸收或释放的热量。热量表积算器其主要元器件采用国际一流工业级控制器，运行更可靠更稳定，由于其内存容量大，使热量计算能真正实现焓值计算，达到高准确度。同时，增加了可编程的输出功能。
39、成套配对温度传感器为带信号转换的电阻型传感器,其配对误差0.1。成套流量传感器准确度等级决定了热量计量的准确度。常用的流量计量传感器有：发讯（冷）热水表，其信号为无源开关接点，脉冲当量0.01m3 10m3，流体温度范围 190/10 bar或1130/16 bar，精度单制冷B级,采暖的C级；机械转子流量计，输出脉冲信号，测量精度一般在2级以上，精度太差；高精度超声波流量计，输出220mA信号，实验室精度可达0.5级，但管道的清洁度、管道内壁是否结晶垢影响流量测量清度。热量计量准确度等级要求1级，须采用0.5级以上的涡街、电磁流量计等。2、热量表积算器主要技术参数温度测量范围 195，最小温
40、差 适应用户工程情况， 制冷2或更低，采暖3显示 8 位数码，8 种中文提示及符号精确度等级 1 级温度传感器配对误差 0.1流量输入 脉冲频率 0.011000Hz ；电流信号 420mA使用环境温度 550相对湿度 90RH电源 220V 103、冷热量计量系统的功能组成部分主要功能部分： 检测冷空调用户的供水温度。 检测冷空调用户的回水温度。 检测冷空调用户的供水流量。 根据冷空调的供、回水温差和流量计算冷空调用户的耗冷量，及所需支付的费用。 控制系统对以上的监测点进行24小时记录，控制系
41、统可将24小时的冷热量供应时间记录下来，供使用者掌握。扩展功能部分： 监视相关泵运行状态和故障状态。 根据检测的相关泵运行状态，控制相关阀门的开度，保持节能运行。 监视滤网状态。 监视系统工作状态。 电动阀与计费联动，实现简单控制功能，欠费可切断供给冷（热）源。 调节阀门开度控制供水温度。七、本工程楼宇自控系统功能介绍1）楼宇控制系统概述楼宇设备自动控制系统是对大楼内机电设备的监控和管理，控制对象主要包括：冷热源系统、空调系统、新风系统、给排水系统、照明系统、电梯系统、变配电
42、系统等。该系统是对这些系统进行控制和管理，达到各个设备的高效、合理运行及节能的目的，从而提高工作效率，降低管理成本。1.1 控制目标1 系统稳定可靠参数控制准确，控制目标稳定。2 提供节能、舒适环境初步测算节能达30%以上。控制策略：负荷预测、优化控制、模糊控制；优化控制：设备群控、变水量调节、变风量调节、大温差技术、温度流量随环境温度动态调整技术等手段。3 便于管理操作维护集中监控，智能化运行，低设备故障率快速更换设备设计，根据实际运行统计制定合理的设备管理维护计划，管理者远程监控。4 降低运营成本运行成本、管理成本1.2 网络结构 管理层楼宇服务器、监控工作站，自带以太网适配器，另配以太网
43、网卡；采用以太网网络，100Mbps,TCP/IP 协议； 自动化层采用最先进的PLC 可编程控制器和冗错功能，确保系统可靠运行；PLC 通过以太网网卡与管理层以太网建立通讯，100Mbps,TCP/IP 协议；采用高速、抗干扰能力强的工业级现场控制总线，PROFIBUS 协议或MODBUS 协议，组建大型控制网络；构成：A、冷热源监控PLC、计量仪表及网络B、末端VAV 控制及网络C、收费计量仪表及网络D、发配电系统监视E、给排水系统监控F、照明系统监控G、防排烟系统等 现场设备现场设备智能控制器（如VAV BOX）与自控系统采用Profibus、Modbus、DeviceNet、Geniu
44、s 等协议通讯；现场传感器、电动阀门、变频器等设备与自控系统采用硬线连接； 远程客户机远程客户机接入BAS 以太网交换机，经不同级别的授权可监视和操作本系统；2）空调系统自动控制系统2.1 空调系统控制接口-BA 接口根据需要，系统提供干接点信号传输水泵状态信号、故障信号等参量备楼宇监控系统使用；另外，系统还开放OPC 接口，可提供水泵状态信号、故障信号、供回水温度、流量以及供回水压差等参量。BKS 系统提供开放的OPC 接口和硬件接口，具有良好的兼容性和开放性，能够与任何支持OPC 协议的楼控实现集成，达到信息交流与资源共享。2.2 控制功能1、自动、实时采集冷站所有机电设备的运行状态、故障状态、过程控制参数等运行数